Question

4．将一定量的氯气通入30mL浓度为10.00mol/L的氢氧化钠浓溶液中，加热一段时间后，溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO₃共存体系．下列判断正确的是（　　）

• A． n（Na⁺）：n（Cl^-）可能为7：3
• B． 与NaOH反应的氯气一定为0.3mol
• C． 当转移电子为n mol时，则0.15＜n＜0.25
• D． n（NaCl）：n（NaClO）：n（NaClO₃）可能为6：1：1

Answer 1

分析 A．根据方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O、3Cl₂+6NaOH=5NaCl+NaClO₃+3H₂O可知，氧化产物只有NaClO，n（Na⁺）：n（Cl^-）最大为2：1，当氧化产物为NaClO₃，n（Na⁺）：n（Cl^-）最小为6：5；
B．由于反应后体系中没有NaOH，故氢氧化钠反应完，根据钠元素守恒n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaClO）+n（NaClO₃），再根据氯原子守恒有2n（Cl₂）=n（NaCl）+n（NaClO）+n（NaClO₃）；
C．利用极限法解答，根据方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O、3Cl₂+6NaOH=5NaCl+NaClO₃+3H₂O可知，氧化产物只有NaClO，转移电子数最少，氧化产物只有NaClO₃，转移电子数最多；
D．令n（NaCl）=11mol，n（NaClO）=2mol，n（NaClO₃）=1mol，根据电子转移守恒验证判断．

解答 解：A．根据方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O、3Cl₂+6NaOH=5NaCl+NaClO₃+3H₂O可知，氧化产物只有NaClO，n（Na⁺）：n（Cl^-）最大为2：1，当氧化产物为NaClO₃，n（Na⁺）：n（Cl^-）最小为6：5，故6：5＜n（Na⁺）：n（Cl^-）＜2：1，7：3＞2：1，故A错误；
B．由于反应后体系中没有NaOH，故氢氧化钠反应完，根据钠元素守恒n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaClO）+n（NaClO₃）=0.03L×10mol/L=0.3mol，根据氯原子守恒有2n（Cl₂）=n（NaCl）+n（NaClO）+n（NaClO₃）=0.3mol，故参加反应的氯气n（Cl₂）=0.15mol，故B错误；
C．根据方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O、3Cl₂+6NaOH=5NaCl+NaClO₃+3H₂O可知，氧化产物只有NaClO，转移电子数最少，为0.3mol×$\frac{1}{2}$×1=0.15mol，氧化产物只有NaClO₃，转移电子数最多，为0.3mol×$\frac{5}{6}$×1=0.25mol，则0.15＜n＜0.25，故C正确；
D．令n（NaCl）=6mol，n（NaClO）=1mol，n（NaClO₃）=1mol，生成NaCl获得的电子为6mol×1=6mol，生成NaClO、NaClO₃失去的电子为1mol×1+1mol×5=6mol，得失电子相等，故D正确；
故选CD．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握发生的反应及电子、原子守恒为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意守恒法应用，题目难度不大．